橡膠模具結(jié)垢成因研究

起橡膠模具結(jié)垢的各種因素的影響。現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)：對(duì)于在聚合體橡膠混合物中所包含的各種硫化物（和氧化鋅）來(lái)說(shuō)，硫化鋅是硫化過(guò)程中引起結(jié)垢的最煩人的反應(yīng)副產(chǎn)物。沒(méi)有一種半 永久的脫模劑或永久性的（金屬）覆蓋層可以避免這種沉積。結(jié)論是 ：結(jié)垢最初是由附著在模具上的硫化鋅（無(wú)機(jī)的沉積物）引起的，并形成一個(gè)灰色的沉積層。作為溫度的函數(shù)，混合物中低分子量的成份附著在硫化鋅的微晶體上，并引起第二階段的沉積（有機(jī)沉積）。在一定時(shí)間內(nèi)形成氧化產(chǎn)物，并引起碳的沉積。

　　有兩種可能的解決辦法來(lái)防止或減少污垢的形成:改變混合物的成份或改進(jìn)模子的表面。

　　改變混合物成份減少模垢

　　由于氧化鋅或硫化合而引起的模垢必須減少或被消除。橡膠模具大多數(shù)的沉積物與高含量的硫化物和氧化鋅有關(guān)，而這些成份又通常要在輪胎橡膠產(chǎn)品中應(yīng)用。按體積計(jì)，輪胎是全球橡膠產(chǎn)品中最大的一種（達(dá)到75%）。因此，大多數(shù)的實(shí)驗(yàn)是用常用于輪胎生產(chǎn)中的nr/br化合物和sbr化合物的混合料來(lái)進(jìn)行的。在通過(guò)改變混合物成份減少模垢方面，考察了硫化鋅的影響、短期的硫化實(shí)驗(yàn)、和化合物成份的影響。

　　模具結(jié)垢的機(jī)制

　　在鐵制模具表面形成硫化鋅晶體方面得出以下結(jié)論：混合物中硫化鋅的原位形成是硫化過(guò)程中的反應(yīng)產(chǎn)物；納米尺寸的硫化鋅晶體擴(kuò)散到赤鐵礦型鐵制模具的氧化表面，形成znsfe 型的一層；或者在同一硫化過(guò)程中，或者在后續(xù)的硫化過(guò)程中，經(jīng)過(guò)額外的納米尺寸的硫化鋅晶體的沉積，這種晶體進(jìn)一步生長(zhǎng)，形成微米級(jí)尺寸的硫化鋅晶體。

　　混合物

　　在橡膠混合物中降低氧化鋅的水平可以減少橡膠模具結(jié)垢；橡膠模具使用納米尺寸的氧化鋅可以消除或者減少模具結(jié)垢，然而，為了達(dá)到最優(yōu)的機(jī)械和動(dòng)力性能，必須進(jìn)行更多的研究；其它的金屬氧化物催化劑不能解決模具結(jié)垢問(wèn)題 ；可供選擇的催化劑，如胺或者mfas，也能減少模具結(jié)垢，然而，那些催化劑/加速劑有難聞的味道，并且有些是有毒的。此外，為了得到相當(dāng)?shù)牧蚧俣?，還必須使用另外的鋅催化劑（zbec）。

　　涂層

　　在模具結(jié)垢問(wèn)題的解決辦法中不涉及電化學(xué)反應(yīng) ；金屬鍍層對(duì)減少模具結(jié)垢沒(méi)有幫助，橡膠模具在模具表面必須形成封閉的一道屏障；塑料涂層，如ptfe型，能解決結(jié)垢。但是，由于手工鋪設(shè)問(wèn)題和空間不穩(wěn)定性，這些涂層不能應(yīng)用在輪胎模具中；磁鐵礦（fe3o4）涂層是有可能的候選物。結(jié)果應(yīng)當(dāng)是非常有前途的，但是為了證實(shí)磁鐵礦（fe3o4）涂層防止結(jié)垢的能力，必須在輪胎模具上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

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